LED - jak to s nimi je?

V poslední době se objevují realizace veřejného osvětlení využívající nejpokrokovější světelný zdroj - LED. Obce vydávají miliony za údajně ekologické a úsporné osvětlení. Avšak technický vývoj ještě nepokročil natolik, aby byly úspory možné bez nepřijatelného snížení kvality. I když existují řešení zaručující dobré osvětlení a jsou šetrná k přírodě. Jsou ale zatím obvykle drahá a energeticky náročnější než ta klasická.

Nejběžnější vysokotlaké sodíkové výbojky vyzáří na watt až 150 lumen. LED se této hodnotě zvolna přibližují, ale pouze v laboratorních podmínkách. V praktických aplikacích je to asi jen 80 lm/W. Hlavní příčinou neutěšeného stavu je teplo.

ZÁZRAK SE NEKONÁ

Ačkoliv se lze dočíst, že LED jsou "studené" světelné zdroje, tak to platí jen ve směru vyzařování světla. To je určitá výhoda, protože tepelně nezatěžují osvětlovaný objekt - třeba umělecké dílo. Teplo směřuje opačným směrem. Tedy k patici čipu a tím ohřívá polovodičový prvek. Se změnou teploty se významně mění vlastnosti diody. Na teplotě přechodu závisí skutečná doba života i velikost světelného toku (obr. 1).

Pokles světelného toku by neměl být větší než 20 %. Aby se dosáhlo proklamované délky života sto tisíc hodin, bylo by nutné udržet teplotu diody přibližně na 55° C. Žel, v reálných svítidlech je obvyklá teplota okolo 80-90 °C. Tomu odpovídá doba života sotva dvacet tisíc hodin. Zázrak se nekoná; klasické výbojky dosahují i vyšších hodnot.

Množství "vyrobeného" světla však není zcela rozhodující. Důležité je především to, jak se světlo šíří. Zdánlivě je výhodné, že je směrováno "dopředu", tedy v případě svítidel pro komunikace směrem "dolů". Tak také svítidla netradičních výrobců (eufemismus pro podřadné produkty zaplavující trh) svítí (obr. 2).

Pokud však svítidlo dokáže dosvítit co "nejdále", je to mnohem vhodnější (obr. 3). Taková je možné od sebe oddálit na pětinásobek i šestinásobek jejich výšky nad vozovkou, u speciálních svítidel pro cyklostezky dokonce na desetinásobek. Svítidla s fotometrií (podobnou té na obr. 2) je možné umisťovat s roztečemi pouhého dvojnásobku. Čím blíže jsou svítidla, tím větší množství prvků (sloupů, základů, výložníků...) je nutné použít. Pokud nezapočtu náklady na kabeláž, která je téměř nezávislá na počtu světelných míst, pak v případě klasických svítidel jsou výdaje na zřízení osvětlení třikrát až pětkrát nižší. To kdyby byla klasická i LED svítidla stejně drahá. Ve skutečnosti je cena diodových svítidel dvakrát i pětkrát (i vícekrát) vyšší než cena kvalitních klasických.

NÁKLADY JSOU ZATÍM VYŠŠÍ

Investiční (i provozní) náklady osvětlovacích soustav se svítidly LED jsou zatím mnohonásobně vyšší, než je tomu u soustav s výbojkovými svítidly. Samozřejmě že to platí v případě, kdy se dodrží základní pravidlo - srovnávat soustavy, které poskytují stejně kvalitní osvětlení. Zásadní pravidlo nekorektní prodejci zásadně nedodržují.

Aby se popsaný stav zlepšil, konstruktéři se pokouší o změnu optiky použitím speciálních čoček. Ty se však vyrábí z plastů. Je pak otázkou, jak se zachovají za několik let (po uplynutí záruky). Řešením může být patrně využití skleněné optiky a hledání zcela nových optických systémů (obr. 4). Vkládat LED do korpusu stávajících svítidel je podobně slepá cesta jako bylo u prvních automobilů vložení motoru do kočáru pro koňské spřežení.

AUTOR: TOMÁŠ MAIXNER
předseda Společnosti pro rozvoj veřejného osvětlení